【技術實現步驟摘要】
本公開涉及二次電池材料，尤其涉及一種用于二次電池的負極極片、制備方法以及二次電池。
技術介紹
1、新能源汽車對二次電池的能量密度的要求越來越高，高能量密度的二次電池正極一般采用高鎳三元材料，負極采用硅石墨復合負極材料。一方面，常規的硅石墨負極在高溫下使用容易產氣，尤其是當硅含量比較高的時候，產氣的現象更嚴重，而電池脹氣還會出現電池漏液的風險；另一方面，高溫循環時，硅材料體積變化導致sei的破裂和生成，增加了跟電解液的反應活性，同時電解液高溫會分解產生hf、pf5等產物，其可以破壞硅材料。以上的問題大大減少了電池的使用壽命和硅基負極二次電池的應用環境范圍，使電池的容量快速地衰減，因此提高高硅體系負極的長循環性能迫在眉睫。
技術實現思路
1、針對現有技術中存在的問題，本專利技術通過在負極極片的負極活性材料表面包覆羧酸鋰基聚醚，從而改善了負極材料層表面sei膜，有利于改善高溫存儲時的產氣問題同時可以抑制負極材料中硅的破解，減少副反應，提高了負極的長循環性能。
2、本公開第一方面提供了一種負極極片，所述負極極片包括負極集流體；以及負極材料層，所述負極材料層設置于所述負極集流體的表面，所述負極材料層包括負極活性材料和羧酸鋰基聚醚。所述羧酸鋰基聚醚存在于所述負極活性材料的表面。
3、在本公開內容的一個方面，所述羧酸鋰基聚醚的結構如式i所示：
4、
5、其中，n＝5-100，m＝5-50；r1、r2各自獨立地選自c2-c20烯基、丙烯羰基、甲基丙烯
6、本公開第二方面提供了一種負極極片的制備方法，其特征在于，所述方法包括：
7、s1：將粘結劑、第一溶劑和負極活性材料混合，攪拌均勻后，得到漿料，將所述漿料涂覆于負極集流體表面，得到第一負極極片；
8、s2：輥壓所述第一負極極片至合適的壓實密度，經第一次干燥后，得到第二負極極片；
9、s3：將羧酸鋰基聚醚、鋰鹽、引發劑溶解于第二溶劑中，得到混合溶液，再將所述混合溶液涂覆于所述第二負極極片遠離集流體一側的表面，經第二次干燥后，得到所述負極極片。
10、本公開第三方面提供了一種二次電池，所述二次電池包括前述負極極片或由前述制備方法制備的負極極片。
11、本公開第四方面提供了一種裝置，所述裝置包括前述的二次電池。
12、有益效果：
13、本公開提供一種負極極片，其負極活性材料表面包覆羧酸鋰基聚醚，該羧酸鋰基聚醚兩端的基團在負極活性材料表面交聯形成網絡結構，一方面該網絡結構可以阻隔電解液中hf、pf5對負極活性材料的破壞，降低了高溫時的產氣反應；另一方面由于該網絡結構的包裹，抑制了硅負極材料在循環過程中由于體積膨脹導致的破裂，延長了長循環性能。該羧酸鋰基聚醚中的羧酸鋰可以與硅相互作用，使羧酸鋰基聚醚錨固在負極活性材料表面，聚醚起到連接作用，一定程度上抑制硅的破解，減少sei膜的生成，抑制產氣等副反應。該羧酸鋰基聚醚中的聚醚具有導鋰性，有利于負極極片的離子傳輸的作用，并且其在負極表面穩定不易分解，防止sei膜的增厚導致電芯的阻抗增加。
14、具體實施方式
15、為使本申請的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合實施例對本申請的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本申請一部分實施例，而不是全部的實施例。在此所描述的有關實施例為說明性質的且用于提供對本申請的基本理解。本申請的實施例不應該被解釋為對本申請的限制。
16、為了簡明，本文僅具體地公開了一些數值范圍。然而，任意下限可以與任何上限組合形成未明確記載的范圍；以及任意下限可以與其它下限組合形成未明確記載的范圍，同樣任意上限可以與任意其它上限組合形成未明確記載的范圍。此外，每個單獨公開的點或單個數值自身可以作為下限或上限與任意其它點或單個數值組合或與其它下限或上限組合形成未明確記載的范圍。
17、在本文中，術語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設備中還存在另外的相同要素。
18、在本文的描述中，除非另有說明，“以上”、“以下”包含本數。
19、在本文中，除非另有說明，本公開中使用的術語具有本領域技術人員通常所理解的公知含義。除非另有說明，本公開中提到的各參數的數值可以用本領域常用的各種測量方法進行測量(例如，可以按照在本公開的實施例中給出的方法進行測試)。
20、在本文中，術語“中的至少一者”、“中的至少一個”、“中的至少一種”或其他相似術語所連接的項目的列表可意味著所列項目的任何組合。例如，如果列出項目a及b，那么短語“a及b中的至少一者”意味著僅a；僅b；或a及b。在另一實例中，如果列出項目a、b及c，那么短語“a、b及c中的至少一者”意味著僅a；或僅b；僅c；a及b(排除c)；a及c(排除b)；b及c(排除a)；或a、b及c的全部。項目a可包含單個組分或多個組分。項目b可包含單個組分或多個組分。項目c可包含單個組分或多個組分。
21、在本文中，術語“和/或”、“或/和”、“及/或”的選擇范圍包括兩個或兩個以上相關所列項目中任一個項目，也包括相關所列項目的任意的和所有的組合，所述任意的和所有的組合包括任意的兩個相關所列項目、任意的更多個相關所列項目、或者全部相關所列項目的組合。需要說明的是，當用至少兩個選自“和/或”、“或/和”、“及/或”的連詞組合連接至少三個項目時，應當理解，該技術方案毫無疑問地包括均用“邏輯與”連接的技術方案，還毫無疑問地包括均用“邏輯或”連接的技術方案。比如，“a及/或b”包括a、b和a+b三種并列方案。又比如，“a，及/或，b，及/或，c，及/或，d”的技術方案，包括a、b、c、d中任一項(也即均用“邏輯或”連接的技術方案)，也包括a、b、c、d的任意的和所有的組合，也即包括a、b、c、d中任兩項或任三項的組合，還包括a、b、c、d的四項組合(也即均用“邏輯與”連接的技術方案)。
22、在本文中，“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個該特征。
23、在本文中，術語“烯基”指的是包含至少一個碳碳雙鍵的烴基。在化學式中使用的術語“烯基”的實例為乙烯基、丙烯基、異丙烯基、環丙烯基、丁烯基、異丁烯基、叔丁烯基、環丁烯基等。
24、在本文中，術語“丙烯羰基”指的是
25、在本文中，術語“甲基丙烯羰基”指的是
26、在本文中，術語“c2本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種負極極片，其特征在于，所述負極極片包括
2.根據權利要求1所述的負極極片，其中，所述羧酸鋰基聚醚存在于所述負極活性材料的表面；和/或
3.根據權利要求1所述的負極極片，其中，所述羧酸鋰基聚醚的結構如式I所示：
4.根據權利要求3所述的負極極片，其中，所述羧酸鋰基聚醚包括以下結構中的至少一種：
5.根據權利要求1所述的負極極片，其中，所述負極活性材料包括氧化亞硅和石墨的混合物、硅碳化合物中的至少一種；和/或
6.根據權利要求6所述的負極極片，其中，所述氧化亞硅和石墨的混合物中氧化亞硅的質量占比為5％-40％；和/或
7.一種制備權利要求1-6任一項所述的負極極片的方法，其特征在于，所述方法包括
8.根據權利要求7所述的負極極片的制備方法，其特征在于，所述制備過程滿足條件1)～4)中的至少一項：
9.一種二次電池，其特征在于，所述二次電池包括權利要求1-6任一項所述的負極極片或由權利要求7-8任一項所述的制備方法制備的負極極片。
10.一種裝置，其特征在于，所述裝置包括
...【技術特征摘要】
1.一種負極極片，其特征在于，所述負極極片包括
2.根據權利要求1所述的負極極片，其中，所述羧酸鋰基聚醚存在于所述負極活性材料的表面；和/或
3.根據權利要求1所述的負極極片，其中，所述羧酸鋰基聚醚的結構如式i所示：
4.根據權利要求3所述的負極極片，其中，所述羧酸鋰基聚醚包括以下結構中的至少一種：
5.根據權利要求1所述的負極極片，其中，所述負極活性材料包括氧化亞硅和石墨的混合物、硅碳化合物中的至少一種；和/或
6.根據權利要求6所述的負極極片...
【專利技術屬性】
技術研發人員：丁國梁，鄧素祥，
申請(專利權)人：蔚來電池科技安徽有限公司，
類型：發明
國別省市：
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